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JPH05117196A - ポリグリセリンの製造方法 - Google Patents

ポリグリセリンの製造方法

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Publication number
JPH05117196A
JPH05117196A JP3304253A JP30425391A JPH05117196A JP H05117196 A JPH05117196 A JP H05117196A JP 3304253 A JP3304253 A JP 3304253A JP 30425391 A JP30425391 A JP 30425391A JP H05117196 A JPH05117196 A JP H05117196A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glycerin
polyglycerin
diglycerin
alkali
electrodialysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3304253A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kawajiri
廣司 川尻
Yutaka Yokoyama
豊 横山
Toshiaki Otsuka
俊明 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kashima Chemical Co Ltd
Original Assignee
Kashima Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kashima Chemical Co Ltd filed Critical Kashima Chemical Co Ltd
Priority to JP3304253A priority Critical patent/JPH05117196A/ja
Publication of JPH05117196A publication Critical patent/JPH05117196A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ジグリセリンの割合の高いポリグリセリンを製
造する。 【構成】グリセロール−α−モノクロルヒドリンとエピ
クロルヒドリンを酸触媒下で反応させ、任意にその後電
気透析等により精製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はグリセロール−α−モノ
クロルヒドリンとエピクロルヒドリンとの反応によりジ
グリセリンを主成分とするポリグリセリンを製造する方
法、および得られたポリグリセリンの精製方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来グリセロール−α−モノクロルヒド
リンとグリセリンの反応によるポリグリセリンの製造方
法は米国特許(USP−2520610)明細書や特開
昭49−81307公報により公知である。しかし、い
ずれの方法もアルカリの存在下で一段で反応させるた
め、かなりグリセリンのモル比を上げてもトリグリセリ
ン以上の重合度のポリグリセリンの含有割合を抑えるこ
とは難しい。また、グリセリンとエピクロルヒドリンを
酸触媒下で反応させる方法も知られているが、グリセリ
ン自体両端に水酸基を有するため、同様に、トリグリセ
リン以上の重合度のポリグリセリンの生成割合が多く、
ジグリセリンの含有割合が高いポリグリセリンは得られ
ていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、工業的に最も重
要なポリグリセリンはグリセリンの2量体であるジグリ
セリンである。ジグリセリンは主たる用途である界面活
性剤等に使用する場合、ジグリセリンの含有割合は80
重量%以上であることを要請されることが少なくない。
【0004】これに対し、現在公知のポリグリセリン合
成方法では、せいぜい70重量%程度の含有率にしかな
らない。従って、工業的に有効なジグリセリンを得る場
合、合成したジグリセリンを分留し、3量体以上のポリ
グリセリンを分別する必要がある。
【0005】しかしながら、ジグリセリンは沸点が20
4℃(1mmHg)と高いため、分留は10mmHg以
下、温度200〜300℃とかなり過酷な条件を必要と
し、しかも熱重合、熱分解が起こるため、分留での収率
はさほど高くない。
【0006】本発明は3量体以上のポリグリセリンを分
留、分別する必要がないようなジグリセリンの含有割合
が高いポリグリセリンの工業的製造方法を提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の問題点を
解決すべくなされた下記の発明である。グリセロール−
α−モノクロルヒドリンとエピクロルヒドリンを酸触媒
下で反応させ、次いでアルカリを反応させて生成化合物
中の塩素原子を水酸基に置換することを特徴とするジグ
リセリンを主成分とするポリグリセリンの製造方法。
【0008】本発明においては、グリセロール−α−モ
ノクロルヒドリンとエピクロルヒドリンを酸触媒の存在
下で反応させる。反応温度は50℃未満では反応が極端
に遅くなり、また100℃を超えるとグリセロール−α
−モノクロルヒドリン自体の分解が無視できなくなるた
め、50℃〜100℃、好ましくは60℃〜80℃で実
施することが好ましい。グリセロール−α−モノクロル
ヒドリンとエピクロルヒドリンのモル比は1:1〜5:
1で実施することが好ましい。モル比が1:1未満では
3量体以上のポリグリセリンの生成が増加し易く、5:
1を超えると副生するグリセリンが増加するため、有利
でない。
【0009】酸触媒とはルイス酸触媒をいい、本発明で
はそのうちエピクロルヒドリンと反応して副生物を生じ
る恐れの大きいルイス酸触媒(例えば塩酸や塩化アルミ
ニウム)以外のものをいう。精製工程において後述電気
透析を採用する場合はそれによる除去が容易でかつ透析
膜に悪影響を与えない酸触媒、特に硫酸やリン酸が好ま
しい。
【0010】次に、反応生成化合物中の塩素原子を水酸
基に置換するために、アルカリを反応させる。アルカリ
は通常水溶液の状態で使用する。アルカリとしては、ア
ルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金
属炭酸水素塩などを使用でき、特に縮合等の副反応を抑
制するためにはアルカリ金属炭酸塩を用いることが好ま
しい。また、アルカリ土類金属化合物も使用できるが、
精製工程において後述電気透析を採用する場合は電気透
析に悪影響を与えるカルシウム化合物はさけるべきであ
る。
【0011】アルカリ水溶液を用いる場合、精製工程に
おける水除去のことを考慮すれば余りに低濃度であるこ
とは好ましくない。また高濃度すぎる場合は副反応が起
こり易くなること、電気透析での精製を行う場合にはグ
リセリン分離はアルカリ濃度が高いほど不十分となり易
いことなどの理由により好ましいとはいえない。これら
の理由により、アルカリ水溶液の濃度は、5〜40重量
%、特に10〜25重量%が好ましい。さらに、アルカ
リの使用量は、水酸基に置換すべき塩素原子の量に対し
てモル比で1〜10%過剰程度が好ましいが、必ずしも
これに限定されない。
【0012】アルカリ反応後の反応混合物中には、ジグ
リセリンのほか、水、副生塩、過剰のアルカリ、グリセ
リン、および3量体以上のポリグリセリンが通常存在す
る。本発明によれば、3量体以上のポリグリセリンに対
してジグリセリンの割合の高いポリグリセリンが得られ
る。本発明の方法ではジグリセリンを含む全ポリグリセ
リン中のジグリセリンの量は80重量%以上とすること
ができる。この場合、ポリグリセリン中のグリセリンの
副生は通常避けられない。もし必要であれば、ポリグリ
セリン中のジグリセリンの量を少なくしてグリセリンの
副生をより少なくすることもできる。
【0013】グリセリンやポリグリセリンが十分少ない
場合、通常の中和、脱塩、脱水などの方法で精製して、
ジグリセリンの割合の高い精製ポリグリセリンを得るこ
とができる。例えば、中和、脱塩後分留によりグリセリ
ンや水を除去して精製することができる。
【0014】よりジグリセリンの割合の高い精製ポリグ
リセリンを必要とする場合やグリセリン、副生塩、過剰
のアルカリ等が多い場合には、より十分な精製を行うこ
とが好ましい。この精製方法の一つとして電気透析を用
いる方法が好ましい。
【0015】本発明はまた電気透析を用いた上記反応混
合物の精製法にかかわるものである。即ち、上記方法で
ジグリセリンを主成分とするポリグリセリンを製造した
後、反応混合物中のグリセリンの一部、副生塩、および
過剰のアルカリを電気透析により分離することを特徴と
するジグリセリンを主成分とする精製ポリグリセリンの
製造方法である。
【0016】上記反応混合物を電気透析し、グリセリン
の一部、副生塩、および過剰のアルカリをポリグリセリ
ンから分離する。電気透析に用いる透析膜は膜のポアー
サイズが1nm未満では分離されるグリセリンの量が少
なく、10nmを超えると分離されるジグリセリンの量
が無視できなくなくため、1〜10nmのポアーサイズ
の透析膜を使用することが好ましい。電気透析のその他
の条件は、塩やアルカリを分離する通常の条件を採用す
ることができる。
【0017】反応混合物を電気透析を実施して得られた
精製液は、ジグリセリンを主とするポリグリセリン、グ
リセリン、および水を含んでいる。この精製液はそのま
ま製品とすることができ、また、脱水して製品とするこ
とができる。さらに、グリセリンの一部ないし全部を除
去して製品とすることもできる。グリセリンの除去は分
留で行うことができ、その際同時に水が除去される。分
留は、ジグリセリンよりも低沸点の化合物、即ちグリセ
リンや水を除去するものであるから、ポリグリセリンか
らジグリセリンを分留で採取する場合に比較して温度や
圧力などに過酷な条件を必要とせず、ジグリセリンの熱
分解や熱重合による変質のおそれも少ない。
【0018】精製されたポリグリセリン中のジグリセリ
ンの量は80重量%以上であることが好ましい。反応生
成液を分留し、水、グリセリンを分離することにより、
水やグリセリンの量を含めてもジグリセリン含有割合が
80重量%以上である精製されたポリグリセリンが得ら
れる。
【0019】電気透析により分離された副生塩、アルカ
リ、およびグリセリンを含む水溶液からなる透析液は再
度電気透析を実施して再度副生塩とアルカリを分離する
ことにより、ほとんどこれらを含まないグリセリンを回
収することができる。このグリセリン回収操作により電
気透析により分離された透析液中のグリセリンを約80
%以上回収することができる。
【0020】以下実施例等により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。なお、以下において、「部」および「%」は特に
言及がないかぎりそれぞれ重量部および重量%を表わ
す。
【0021】
【実施例】
[実施例1]グリセロール−α−モノクロルヒドリン6
00部に濃硫酸2部を添加し、温度を60℃に保ち撹拌
しながらエピクロルヒドリン200部を滴下し反応させ
た。次いで15%の炭酸ナトリウム水溶液を2800部
加え、圧力3kg/cm2 G、温度130℃で30分間
反応させた。
【0022】得られた反応混合物の組成は以下のとおり
であった。 グリセリン 9% ジグリセリン 9% ジグリセリン以外のポリグリセリン 1% 上記以外の有機物 1%以下 塩化ナトリウム+炭酸ナトリウム 13% 水 68%
【0023】上記反応混合物3400部を50℃に冷却
した後、有効膜面積0.3m2 の電気透析槽(透析膜ポ
アーサイズ5nm)で5時間透析を実施した。電気透析
後の精製液の組成は以下のとおりであった。 グリセリン 12% ジグリセリン 16% ジグリセリン以外のポリグリセリン 2% 上記以外の有機物 1%以下 塩化ナトリウム+炭酸ナトリウム 1%以下 水 70%
【0024】電気透析後の上記精製液2100部を19
0℃、10mmHg、5時間の条件で分留し、水および
グリセリンを分離した。得られた精製ポリグリセリンは
340部であり、その組成は以下のとおりであった。 グリセリン 5% ジグリセリン 85% ジグリセリン以外のポリグリセリン 10% 上記以外の有機物 1%以下 塩化ナトリウム+炭酸ナトリウム 1%以下 水 1%以下
【0025】また、電気透析により分離した塩化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、グリセリンを含む水溶液(透析
液)2200部は、そのなかに塩化ナトリウム442
部、炭酸ナトリウム20部、グリセリン65部を含んで
いるものであった。この水溶液2200部をさらに有効
膜面積0.3m2 の電気透析槽(透析膜ポアーサイズ5
nm)で透析し脱塩した結果、塩4部、グリセリン55
部を含む水溶液1000部が得られた。
【0026】[比較例1]グリセリン330部を80部
の50%水酸化ナトリウム水溶液に冷却しながら完全に
混和した後、温度を90℃に保ちながらグリセロール−
α−モノクロルヒドリン100部を滴下し反応させた。
【0027】得られた反応混合物の組成は以下のとおり
であった。 グリセリン 49% ジグリセリン 20% ジグリセリン以外のポリグリセリン 9% 上記以外の有機物 1%以下 塩化ナトリウム+水酸化ナトリウム 11% 水 11%
【0028】上記反応混合物をエタノールで希釈し、析
出した塩化ナトリウムを濾別し、濾液を塩酸で中和し
た。エタノール、水、グリセリンを分留で分離し再度析
出した塩化ナトリウムを濾別し、160部のグリセリン
を含むポリグリセリンを得た。このポリグリセリンの組
成は、以下の通りであった。
【0029】 グリセリン 5% ジグリセリン 63% ジグリセリン以外のポリグリセリン 29% 上記以外の有機物 1%以下 塩化ナトリウム 3% 水 1%以下
【0030】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、工業的に要
望されているジグリセリンの含有割合が高いポリグリセ
リンが得られる。またこのポリグリセリンを電気透析に
より精製することにより、過酷な分留条件で分離するこ
となくジグリセリンの含有割合が高い精製されたポリグ
リセリンを高収率で得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 41/03 8619−4H 41/26 // C07B 61/00 300 63/00 Z 7419−4H

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】グリセロール−α−モノクロルヒドリンと
    エピクロルヒドリンを酸触媒下で反応させ、次いでアル
    カリを反応させて生成化合物中の塩素原子を水酸基に置
    換することを特徴とするジグリセリンを主成分とするポ
    リグリセリンの製造方法。
  2. 【請求項2】グリセロール−α−モノクロルヒドリンと
    エピクロルヒドリンの反応モル比を1:1〜5:1と
    し、反応温度を50〜100℃とする、請求項1の方
    法。
  3. 【請求項3】酸触媒が無機酸である、請求項1の方法。
  4. 【請求項4】アルカリがアルカリ金属炭酸塩の水溶液で
    ある、請求項1の方法。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかの方法でジグリセ
    リンを主成分とするポリグリセリンを製造した後、反応
    混合物中のグリセリンの一部、副生塩、および過剰のア
    ルカリを電気透析により分離することを特徴とするジグ
    リセリンを主成分とする精製ポリグリセリンの製造方
    法。
  6. 【請求項6】電気透析に使用される電気透析膜のポアー
    サイズが1〜10nmである、請求項5の方法。
  7. 【請求項7】請求項5の方法で得られた電気透析後の精
    製ポリグリセリンを分留して残留グリセリンを分別する
    ことを特徴とするジグリセリンを主成分とする精製ポリ
    グリセリンの製造方法。
  8. 【請求項8】精製ポリグリセリン中のジグリセリンの割
    合が80重量%以上である、請求項5または7の方法。
  9. 【請求項9】請求項5の方法において電気透析により分
    離されたグリセリン、副生塩、およびアルカリを含有す
    る透析液をさらに電気透析してその中のグリセリンを回
    収することを特徴とする精製ポリグリセリンの製造にお
    けるグリセリンの回収方法。
JP3304253A 1991-10-23 1991-10-23 ポリグリセリンの製造方法 Withdrawn JPH05117196A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123099A1 (ja) 2007-03-22 2008-10-16 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. 膜分離を用いた目的物質の分離方法と装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008123099A1 (ja) 2007-03-22 2008-10-16 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. 膜分離を用いた目的物質の分離方法と装置
US8900458B2 (en) 2007-03-22 2014-12-02 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. Method of isolating target substance using membrane and apparatus therefor

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Legal Events

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Effective date: 19990107